需要印刷电路板的电子设备的数量正以指数级的速度增长。用户需求、增加的功能和减少的设备尺寸正在推动印刷电路板需求的激增。到2022年,全球印刷电路板市场预计将达到726亿美元.为了满足对电子设备日益增长的需求,电子制造商已经提高了他们的技术、材料和工艺,以更快、更有效地制造印刷电路组件。

启动一个印刷电路项目

不管电子制造服务提供商的先进能力如何,几乎每一个电子设备都需要功能组件来管理电源、输入/输出接口和处理。一个印刷电路组装(PCA)是将这些功能电子元件的线路连接起来的过程的结果吗印刷电路板(PCB).在制造这些电子元件之前,必须建立印刷电路组装的标准文件。

这篇文章是印刷电路板组装文档的指南,结果是一个可靠的,可重复的,和具有成本效益的PCA设计。

主成分分析设计的假设

在本文中,我们假设电子产品设计和电子设备原理图的目的和功能都经过验证。

PCA材料清单

在开发电子设备原理图的同时,产品设计师将同时开发物料清单.BOM是完成整个印刷电路组装所需的特定电子元件的清单。BOM上记录的重要数据包括:

  • 电压值
  • 当前值
  • 公差值
  • 基础零件编号
  • 个别部件参考指示器
  • 数量
  • 足迹
  • 包装

PCA认可供应商名单

在开发电子器件原理图和材料清单的同时,电子产品设计师也将开发认可供应商名单(AVL).AVL通过在材料清单上为每个电子部件线项目指定确切的制造商和制造商的部件号,为材料清单添加了更多的细节。

一个组件是单源还是多源供应是一个重要的考虑因素。电子产品设计师应该尽一切努力,尽早在AVL上获得替代供应商的资格。如果单个电子元件的来源有限,或电子制造商在需要时无法获得,则会对产品成本和交付产生显著影响。

一个样本印刷电路组装(PCA)原理图

印刷电路组装制造成本和交货时间

从制造的角度来看,BOM和AVL将涉及较高的成本和交货期,涉及到PCA原型、PCA生产和后期产品生命周期阶段的采购和可用性。重要的是,电子产品设计师要考虑PCA原理图捕获中定义的每个电子组件的电子材料成本、交货期和预期寿命,并在PCA材料账单的开发过程中考虑这些因素。

印刷电路板

一个印刷电路板(PCB)是BOM的主要组成部分。PCB是“画布”或基板,为印刷电路组件上的所有其他组件提供电气连接和机械支持。印刷电路板是对电路性能至关重要的定制部件。

印刷电路板的设计和印刷电路的组装是一门艺术,也是一门科学。PCA的组件放置需要很多细节,必须考虑:

  • 有效的电气连接
  • 信号管理
  • 对组件和完整组件的热效应
  • 部件和连接垫的放置,以提高组装效率
  • 用于测试和维修的部件和连接垫的放置
  • 输入/输出连接的机电后果
  • 将PCA安装到上层设备中

PCB设计和PCB测试

培训、经验和自动化软件套件是PCB设计人员的重要工具。将原理图、BOM和AVL经过PCB布局过程到完成物理状态的过程需要测试和验证。软件指导设计师和利用“设计规则检查”软件功能有助于提高电路质量,减少制造周期时间,并提高电子产品的质量和可靠性。一个有经验的PCB设计师和PCB软件最终可以提供一个更有成本效益和可重复的生产组装。

印刷电路组装文件包

完成后,设计师将向电子制造服务提供商的组装团队提供印刷电路板组装文件包。一个完整的印刷电路组装文件包通常包括以下内容:

  1. 物料清单(BOM)
  2. 认可供应商名单(AVL)
  3. PCB Gerber数据(所有层,Drill文件,Aperture文件)
  4. CAD数据(如ODB++)
  5. 重心文件
  6. PCB原理图(s)
  7. PCB制作图纸及注意事项
  8. 装配图(s)
  9. 测试规范(ICT、Functional、ESS、Hi-Pot等)
  10. 质量规范
  11. 法规(UL, TUV等)要求

虽然PCA组装团队可以使用此PCA文档包的缩写版本来报价和构建印刷电路组装,但不建议使用。印刷电路板和印刷电路组装的详细文档意味着错误从设计传递到最终产品的概率更低。当PCA文档和PCA物理状态变得“并列”时,故障排除也变得不那么复杂。

印刷电路板组装的物料清单(BOM)样品

总结

新电子设备的成功推出往往取决于PCA文档。为了确保最高的质量,及时的生产和具有成本效益的组装,完成印刷电路组装的完整文档包是PCA设计师的最大利益。